J.P.C GUTIERREZ - MANUTENÇÃO INDUSTRIAL/AFERIÇÃO, CALIBRAÇÃO E AJUSTE DE RELÉS DIFERENCIAIS
Funcionamento do Sistema de Proteção Diferencial
Normalmente, a bobina de operação não transporta corrente, pois a corrente é equilibrada em ambos os lados dos transformadores de potência. Quando a falha interna ocorre nos enrolamentos do transformador de potência, o equilíbrio é perturbado e as bobinas de operação do relé diferencial transportam corrente correspondente à diferença de corrente entre os dois lados dos transformadores. Assim, o relé dispara os disjuntores principais em ambos laterais dos transformadores de potência.
Problema associado ao sistema de proteção diferencial
Quando o transformador está energizando, a irrupção transitória da corrente de magnetização flui no transformador. Essa corrente é tão grande quanto 10 vezes a corrente de carga total e sua queda, respectivamente. Essa corrente de magnetização flui no enrolamento primário dos transformadores de potência, devido ao qual causa uma diferença na saída do transformador de corrente e faz com que a proteção diferencial do transformador seja operar erraticamente.
Para superar esse problema, o fusível de sobrecarga é colocado na bobina do relé. Esses fusíveis são do tipo time-limit com característica inversa e não operam em curta duração de chaveamento no surto. Quando ocorre a falha, os fusíveis queimam e a corrente de falha flui através das bobinas do relé e opera o sistema de proteção. Este problema também pode ser superado usando um relé com uma característica de tipo mínimo inversa e definida em vez de um tipo instantâneo.
Quando se aplica a proteção diferencial em um transformador, é necessário atentar-se se a ligação dos seus enrolamentos provoca algum defasamento angular. Este defasamento pode ser tratado e compensado fisicamente ou matematicamente através de software nos relés digitais. A não compensação deste defasamento ou a configuração errônea do relé de proteção ou ainda erros na concepção do projeto, tem como consequência a atuação indevida da proteção diferencial.
Para superar esse problema, o fusível de sobrecarga é colocado na bobina do relé. Esses fusíveis são do tipo time-limit com característica inversa e não operam em curta duração de chaveamento no surto. Quando ocorre a falha, os fusíveis queimam e a corrente de falha flui através das bobinas do relé e opera o sistema de proteção. Este problema também pode ser superado usando um relé com uma característica de tipo mínimo inversa e definida em vez de um tipo instantâneo.
Quando se aplica a proteção diferencial em um transformador, é necessário atentar-se se a ligação dos seus enrolamentos provoca algum defasamento angular. Este defasamento pode ser tratado e compensado fisicamente ou matematicamente através de software nos relés digitais. A não compensação deste defasamento ou a configuração errônea do relé de proteção ou ainda erros na concepção do projeto, tem como consequência a atuação indevida da proteção diferencial.
Quando se aplica uma proteção diferencial, é comum encontrar alguns erros na concepção do projeto, na montagem do painel, seja na fiação ou mesmo na montagem dos TCs, e erros na parametrização do relé. A seguir será apresentado alguns erros comuns e suas soluções. a. Sentido de Rotação das Fases Quando se analisa os vetores do relé e encontra-se valores de sequência negativa pode ser um indicativo de que a rotação das fases está invertida. As causas para este problema podem ser um erro na parametrização do relé, ou uma inversão física dos cabos de medição de corrente ou tensão. Neste caso, a sugestão é que primeiro seja verificado se o relé está parametrizado corretamente, ou seja, com o sentido de rotação das fases conforme o sistema elétrico em questão. Tendo feito essa verificação e o problema persistir, deverá ser feito a checagem dos cabos de medição.
Fechamento Estrela dos TCs: Outro problema bastante comum é a inversão do fechamento estrela dos TCs. Os manuais dos relés de proteção indicam que deve ser feita a inversão da polaridade dos TCs, porém em muitos casos esse detalhe acaba passando despercebido por quem elabora o projeto. Esse problema pode ser facilmente identificado analisando o projeto. Entretanto, também pode ocorrer a inversão do TCs durante o processo de montagem do painel. Uma boa maneira de identificar esse problema é através da analise das medições das correntes diferenciais. Quando os TCs estão conectados com o fechamento estrela virados para o mesmo lado, ou seja, os dois para a esquerda ou os dois para a direita, a corrente de operação estará com 2 pu da corrente passante pelo dispositivo protegido.
Por fim, a maior parte dos problemas encontrados na aplicação da proteção diferencial pode ser corrigida através da configuração do relé.